大多数磁粒子吸波材料具有较高的磁损耗正切角,主要依靠磁滞损耗、类壁共振和后效应损耗等极化衰减来吸收电磁波,常见的有铁氧体、金属微粉多晶铁纤维等。
铁氧体是成熟的吸波材料,主要包括镍锌铁氧体、锰锌铁氧体和视觉铁氧体,其吸波机理是磁性的自然共振。铁氧体分为尖晶石型、石榴石型和磁铅石型,其中六角晶片磁铅石型的吸波性能,由于六角晶片磁铅石型具有较高的磁性各向异性等效场,其自然共振频率较高,表现出优异的高频吸波性能。
此外,由于纳米铁氧体的粒子大于表面积,表面原子可以与体内结构不同,具有较高的顽固性,可引起磁滞损耗、界面极化、多重散射等吸波机制;纳米粒子的尺寸远小于电磁波的波长,其电磁波的透过率远高于一般的吸波材料。
磁性金属微粉是一种具有自由电子吸波和磁损耗的吸波材料。主要有钻、镍、钻、镍合金、铁、镍合金、铝、镍合金和各种有机改性金属等微粉,F/A-18C/D“大黄峰”隐形飞机采用切割基铁微粉吸波材料。磁性金属微粉磁导率高,温度稳定性好,但抗老化、酸减少能力、频谱特性差。多晶铁纤维具有较强的涡流损耗、磁滞损耗和介电损耗。
多晶铁纤维作为一种良性导体,在外部交变电场的作用下,纤维中的自由电子发生振荡运动。产生振荡电流。将部分电磁波能量转化为热能。
导电聚合物/磁粒子复合吸波材料具有良好的可调性和综合性能,需要在几个方面进一步研究:
导电聚合物和磁粒子的结合兼顾了介电和磁损耗的吸波特性。虽然取得了一些进展,但也存在一些不足。为了开发轻质、强吸收、宽频、电磁参数可调、综合性能好的导电聚合物,磁粒子复合吸波材料需要从几个方面进一步研究:
1)宏观与微观相结合,探讨导电聚合物/磁粒子复合的吸波机理
2)选择和优化材料的尺寸和类型
3)复合吸波材料的制备工艺和技术